KR101963738B1 - 고방열 형상 제어기술이 적용된 구리 유닛을 구비하는 엘이디 조명 장치 - Google Patents

고방열 형상 제어기술이 적용된 구리 유닛을 구비하는 엘이디 조명 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명의 목적은, 인쇄회로기판에 형성된 방열홈으로 삽입된 구리 유닛을 이용하여, 엘이디 칩이 장착된 인쇄회로기판의 열을 방출시키는, 고방열 형상 제어기술이 적용된 구리 유닛을 구비하는 엘이디 조명 장치를 제공하는 것이다. 이를 위해, 본 발명에 따른 고방열 형상 제어기술이 적용된 구리 유닛을 구비하는 엘이디 조명 장치는, 엘이디로 구성된 엘이디 칩(130)이 평면에 장착되어 있는 인쇄회로기판(120); 상기 인쇄회로기판(120)에 형성되어 있는 방열홈(122)에 삽입되고, 열전도성 물질로 형성되며, 상기 엘이디 칩의 금속물질과 접촉하는 구리 유닛(110); 및 상기 인쇄회로기판(120)의 저면 방향에 배치되어 있으며, 상기 방열홈(122)을 관통한 상기 구리 유닛(110)을 통해 상기 엘이디 칩으로부터 전달된 열을 외부로 방출시키는 히트싱크(140)를 포함하며, 상기 인쇄회로기판(120)에는 상기 엘이디칩(130)과 전기적으로 연결되는 제1 패드(121a)와 제2 패드(121b)가, 상기 방열홈(122)을 사이에 두고 배치되어 있다.

Description

고방열 형상 제어기술이 적용된 구리 유닛을 구비하는 엘이디 조명 장치{LED LIGHTING APPARATUS}
본 발명은 엘이디를 이용한 조명 장치에 관한 것이다.
종래의 자외선(UV) 램프는 수은 전기 아크방식이나, 중압수은 램프, 메탈 할라이드 등과 같이 일반적으로 높은 압력이나 고전압에 의해 생성되는 자외선을 이한다.
따라서, 종래의 자외선 램프는 KW 급의 소비전력을 소모하고, 과도한 열을 방출하며, 직접적으로 경화에 관여하지 않는 넓은 영역의 자외선을 출력하고 있기 때문에, 종래의 자외선 램프는 충분한 냉각시스템과 보호 장비를 필요로 한다.
또한, 종래의 자외선 램프는 전원 공급장치 및 전기적 제어가 가능한 전류 안정 시스템을 필수적으로 필요로 한다. 따라서, 종래의 자외선 램프는 크기는 커지고, 구조는 복잡해 지고 있다.
이러한 문제를 해결하기 위해, 최근에는 자외선 엘이디(LED: Light Emitting Diode)(이하, 간단히 LED라 함)를 이용한 경화장치가 이용되고 있다. 또한, 최근에는 경화장치뿐만 아니라, 각종 조명 장치에 LED가 이용되고 있다.
그러나, LED는 반도체 제품이며, 따라서, LED의 수명과 성능은 온도의 영향을 심각하게 받는다. 특히, 고출력의 LED는 소비전력이 높기 때문에, 일반적인 LED 보다 많은 열이 발생하며, 따라서, 고출력으로 LED가 지속적으로 사용되면 소자의 접합온도가 상승하게 된다.
접합온도의 증가는 P-N접합 부분에서 생성된 열이 외부로 원활하게 방출되는 것을 저하시키며, 접합온도의 증가에 의한 칩 내부에 남은 열은 전자와 정공의 비발광 재결합을 증가시킨다. 따라서, 접합온도의 증가는 광 효율 하락, LED의 수명, 신뢰성 및 내구성에 큰 영향을 미친다.
상기한 바와 같은 LED 조명 장치에서의 열 방출을 위해 다양한 구조들이 이용되고 있다.
예를 들어, 등록번호 10-1017357와 같은 다수의 선행문헌에는 다양한 LED 방열 구조가 게시되어 있다.
그러나, 종래의 LED 조명 장치에서는, 방열 구조가 복잡하며, 방열 기능이 우수하지 못했다.
따라서, 종래의 LED 조명 장치는 효율적으로 열을 방출하지 못하고 있다.
상술한 문제점을 해결하기 위해 제안된 본 발명의 목적은, 인쇄회로기판에 형성된 방열홈으로 삽입된 구리 유닛을 이용하여, 엘이디 칩이 장착된 인쇄회로기판의 열을 방출시키는, 고방열 형상 제어기술이 적용된 구리 유닛을 구비하는 엘이디 조명 장치를 제공하는 것이다.
상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 고방열 형상 제어기술이 적용된 구리 유닛을 구비하는 엘이디 조명 장치는, 엘이디로 구성된 엘이디 칩(130)이 평면에 장착되어 있는 인쇄회로기판(120); 상기 인쇄회로기판(120)에 형성되어 있는 방열홈(122)에 삽입되고, 열전도성 물질로 형성되며, 상기 엘이디 칩의 금속물질과 접촉하는 구리 유닛(110); 및 상기 인쇄회로기판(120)의 저면 방향에 배치되어 있으며, 상기 방열홈(122)을 관통한 상기 구리 유닛(110)을 통해 상기 엘이디 칩으로부터 전달된 열을 외부로 방출시키는 히트싱크(140)를 포함하며, 상기 인쇄회로기판(120)에는 상기 엘이디칩(130)과 전기적으로 연결되는 제1 패드(121a)와 제2 패드(121b)가, 상기 방열홈(122)을 사이에 두고 배치되어 있다.
본 발명에 의하면, 인쇄회로기판에 형성된 방열홈으로 삽입된 구리 유닛이 히트싱크와 연결되어 있기 때문에, 인쇄회로기판에 장착된 엘이디 칩으로부터 발생된 열이, 상기 구리 유닛을 통해 외부로 신속하게 방출될 수 있다. 따라서, 엘이디 칩이 열로부터 보호될 수 있으며, 따라서, 엘이디 칩 및 이를 이용한 엘이디 조명 장치의 수명이 증가될 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 고방열 형상 제어기술이 적용된 구리 유닛을 구비하는 엘이디 조명 장치에 적용되는 구리 유닛의 일실시예 구성도.
도 2는 도 1에 도시된 구리 유닛이 장착되는 인쇄회로기판의 일실시예 구성도.
도 3은 도 1에 도시된 구리 유닛이 도 2에 도시된 인쇄회로기판에 장착된 상태를 나타낸 예시도.
도 4는 본 발명에 따른 고방열 형상 제어기술이 적용된 구리 유닛을 구비하는 엘이디 조명 장치의 일실시예 사시도.
도 5는 본 발명에 따른 고방열 형상 제어기술이 적용된 구리 유닛을 구비하는 엘이디 조명 장치의 또 다른 일실시예 사시도.
도 6은 도 5에 도시된 본 발명에 따른 고방열 형상 제어기술이 적용된 구리 유닛을 구비하는 엘이디 조명 장치의 분해도.
도 7은 도 5에 도시된 본 발명에 따른 고방열 형상 제어기술이 적용된 구리 유닛을 구비하는 엘이디 조명 장치의 또 다른 분해도.
도 8 및 도 9은 도 5에 도시된 본 발명에 따른 고방열 형상 제어기술이 적용된 구리 유닛을 구비하는 엘이디 조명 장치의 실제 사진들.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예에 대해 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 고방열 형상 제어기술이 적용된 구리 유닛을 구비하는 엘이디 조명 장치에 적용되는 구리 유닛의 일실시예 구성도이고, 도 2는 도 1에 도시된 구리 유닛이 장착되는 인쇄회로기판의 일실시예 구성도이고, 도 3은 도 1에 도시된 구리 유닛이 도 2에 도시된 인쇄회로기판에 장착된 상태를 나타낸 예시도이며, 도 4는 본 발명에 따른 고방열 형상 제어기술이 적용된 구리 유닛을 구비하는 엘이디 조명 장치의 일실시예 사시도이다.
본 발명에 따른 고방열 형상 제어기술이 적용된 구리 유닛을 구비하는 엘이디 조명 장치(이하, 간단히 엘이디 조명 장치라 함)는, 단순히 조명을 위해 사용되는 조명 장치일 수도 있고, 다양한 분야에서 적용되는 수지 등을 경화시키는 경화장치일 수도있으며, 이 외에도 다양한 종류의 조명 장치가 될 수 있다. 특히, 본 발명에 따른 엘이디 조명 장치에는 엘이디로 구성된 엘이디 칩이 장착되어 있다. 본 발명에 따른 엘이디 조명 장치가 경화장치인 경우, 상기 엘이디 칩에는 자외선을 출력하는 자외선 엘이디가 구비될 수 있다.
본 발명에 따른 엘이디 조명 장치는, 도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 엘이디로 구성된 엘이디 칩(130)이 평면에 장착되어 있는 인쇄회로기판(120), 상기 인쇄회로기판(120)에 형성되어 있는 방열홈(122)에 삽입되고, 전도성 물질로 형성되며, 상기 엘이디 칩의 금속물질과 접촉하는 구리 유닛(110) 및 상기 인쇄회로기판(120)의 저면 방향에 배치되어 있으며, 상기 방열홈(122)을 관통한 상기 구리 유닛(110)을 통해 상기 엘이디 칩으로부터 전달된 열을 외부로 방출시키는 히트싱크(140)를 포함한다.
첫째, 상기 인쇄회로기판(120)은 현재 일반적으로 이용되는 다양한 종류의 인쇄회로기판이 될 수 있다.
상기 인쇄회로기판(120)에는 상기 엘이디 칩(130)이 장착되어 있으며, 상기 엘이디 칩(130)으로 전원을 공급하기 위한 다양한 배선들이 구비될 수 있다.
상기한 바와 같이, 본 발명에 따른 엘이디 조명 장치가 자외선을 이용한 경화장치인 경우, 상기 엘이디 칩(130)은 자외선을 출력하는 엘이디로 구성될 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 엘이디 조명 장치가 단순히 조명을 출력하는 조명 장치인 경우, 상기 엘이디 칩(130)은 사용자의 시력 보호에 유용한 파장을 갖는 광을 출력하는 엘이디로 구성될 수 있다.
상기 엘이디 칩(130)에는 상기 엘이디에 전원을 공급하거나 상기 엘이디를 지지하기 위한 금속물질이 장착되어 있다.
상기 금속물질은 상기 구리 유닛(110)과 접촉한다.
따라서, 상기 엘이디 칩(130)의 상기 엘이디에서 발생된 열은 상기 금속물질을 통해 상기 구리 유닛(110)으로 전달될 수 있다.
상기 인쇄회로기판(120)에는 상기 엘이디칩(130)과 전기적으로 연결되는 제1 패드(121a)와 제2 패드(121b)가, 상기 방열홈(122)을 사이에 두고 배치되어 있다.
상기 엘이디 칩(130)의 두 개의 단자들은, 땜납을 이용하여 상기 제1 패드와 상기 제2 패드에 연결된다.
상기 인쇄회로기판(120)에는 적어도 두 개 이상의 상기 엘이디 칩(130)이 장착될 수 있다. 도 4에는 세 개의 엘이디 칩(130)이 장착되어 있는 엘이디 조명 장치가 본 발명의 일예로서 도시되어 있다.
상기 인쇄회로기판(120)에 도 4에 도시된 바와 같이 세 개의 엘이디 칩(130)이 장착되는 경우, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 인쇄회로기판(120)에는 세 개의 상기 방열홈(122)들이 형성되어 있다.
상기 세 개의 방열홈(122)들 각각에는 상기 구리 유닛(110)이 삽입된다.
상기 세 개의 방열홈(122)들 각각에는, 상기 방열홈(122)을 사이에 두고 제1 패드(121a)와 제2 패드(121b)가 배치되어 있다. 상기 제1 패드(121a)와 상기 제2 패드(121b)는 상기 엘이디 칩(130)의 두 개이 단자들과 땜납을 통해 전기적으로 연결된다.
둘째, 상기 구리 유닛(110)은 상기 방열홈(122)에 삽입된다.
상기 구리 유닛(110)은 열전도성 물질로 형성될 수 있으며, 특히, 열전도성이 우수한 구리(Cu)로 형성될 수 있다.
상기 방열홈(122)에 삽입된 상기 구리 유닛(110)의 상단면은 상기 엘이디 칩(130)과 접촉하며, 특히, 상기 엘이디 칩(130)의 금속물질과 접촉한다.
따라서, 상기 엘이디 칩(130)에서 발생된 열은 상기 금속물질을 통해 상기 구리 유닛(110)으로 전송될 수 있다.
또한, 상기 구리 유닛(110)은 상기 금속물질과 땜납을 통해 체결될 수 있다.
상기 구리 유닛(110) 중 상기 방열홈(122)의 내부면에 접촉하는 측면에는, 도 1에 도시된 바와 같이, 단턱을 갖는 돌출부(112)들이 형성될 수 있다.
상기 돌출부(112)들은 상기 구리 유닛(110)이 상기 방열홈(122)에 밀착되어, 상기 방열홈(122)으로부터 분리되는 것을 방지하는 기능을 수행할 수 있다. 즉, 상기 방열홈(122)에 삽입된 상기 구리 유닛(110)은 상기 돌출부(112)들에 의해 상기 방열홈(122)으로부터 쉽게 분리되지 않을 수 있다.
상기 구리 유닛(110)의 측면들 중 상기 제1 패드(121a)와 상기 제2 패드(121b)를 향하는 측면은, 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 제1 패드 및 상기 제2 패드를 향해 볼록하게 돌출될 수 있다.
상기 구리 유닛(110)의 측면들 중 볼록하게 돌출된 부분은, 상기 엘이디 칩(130)과 중첩된다. 상기 볼록하게 돌출된 부분의 형태 및 면적은 상기 엘이디 칩(130)의 크기 및 면적에 따라 다양하게 변경될 수 있다.
상기 구리 유닛(110)의 상단면은 상기한 바와 같이, 상기 엘이디 칩(130)의 상기 금속물질과 땜납에 의해 연결되며, 상기 구리 유닛(110)의 하단면은 상기 히트싱크(140)와 땜납에 의해 연결될 수 있다.
상기 구리 유닛(110)에는 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이 상기 구리 유닛의 평면과 저면을 관통하는 적어도 하나의 관통홀(113)이 형성될 수 있다.
상기 관통홀(113)에는 상기 구리 유닛(110)을 상기 엘이디 칩(130) 및 상기 히트싱크(140)와 연결시키기 위한 상기 땜납이 주입될 수 있다.
즉, 상기 관통홀(113)에는 상기 엘이디 칩(130)과 상기 구리 유닛(110) 사이에 주입되는 땜납이 주입될 수 있으며, 상기 히트싱크(140)와 상기 구리 유닛(110) 사이에 주입되는 땜납이 주입될 수 있다.
셋째, 상기 히트싱크(140)는 상기 구리 유닛(110)으로부터 전달된 상기 엘이디 칩(130)의 열을 외부로 방출시키는 기능을 수행한다.
즉, 상기 히트싱크(140)는 상기 방열홈(122)을 관통한 상기 구리 유닛(110)을 통해 상기 엘이디 칩(130)으로부터 전달된 열을 외부로 방출시키는 기능을 수행한다.
이를 위해, 상기 히트싱크(140)는 상기 인쇄회로기판(120)의 저면 방향에 배치되어 있다.
상기 히트싱크(140)는 상기 구리 유닛(110)으로부터 전달된 열을 외부로 방출시킬 수 있는 다양한 형태로 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 히트싱크(140)는 도 4에 도시된 바와 같이, 외부와 접촉하는 표면의 면적을 넓히기 위해, 주름진 형태로 형성될 수 있다.
도 5는 본 발명에 따른 고방열 형상 제어기술이 적용된 구리 유닛을 구비하는 엘이디 조명 장치의 또 다른 일실시예 사시도이고, 도 6은 도 5에 도시된 본 발명에 따른 고방열 형상 제어기술이 적용된 구리 유닛을 구비하는 엘이디 조명 장치의 분해도이고, 도 7은 도 5에 도시된 본 발명에 따른 고방열 형상 제어기술이 적용된 구리 유닛을 구비하는 엘이디 조명 장치의 또 다른 분해도이며, 도 8 및 도 9은 도 5에 도시된 본 발명에 따른 고방열 형상 제어기술이 적용된 구리 유닛을 구비하는 엘이디 조명 장치의 실제 사진들이다. 이하의 설명 중 도 1 내지 도 4를 참조하여 설명된 내용과 동일하거나 유사한 내용은 생략되거나 간단히 설명된다.
상기에서 설명된 바와 같이, 본 발명에 따른 엘이디 조명 장치는, 도 5 내지 도 9에 도시된 바와 같이, 엘이디로 구성된 엘이디 칩(130)이 평면에 장착되어 있는 인쇄회로기판(120), 상기 인쇄회로기판(120)에 형성되어 있는 방열홈(122)에 삽입되고, 전도성 물질로 형성되며, 상기 엘이디 칩의 금속물질과 접촉하는 구리 유닛(110) 및 상기 인쇄회로기판(120)의 저면 방향에 배치되어 있으며, 상기 방열홈(122)을 관통한 상기 구리 유닛(110)을 통해 상기 엘이디 칩으로부터 전달된 열을 외부로 방출시키는 히트싱크(140)를 포함한다.
상기에서 도 1 내지 도 4를 참조하여 설명된 본 발명에 따른 엘이디 조명 장치에서는, 하나의 방열홈(122)에 하나의 구리 유닛(110)이 삽입되고, 하나의 구리 유닛(110)은 하나의 엘이디 칩(130)과 중첩되었다.
그러나, 도 5 내지 도 9에 도시된 본 발명에 따른 엘이디 조명장차에서는, 하나의 방열홈(122)에 삽입된 하나의 구리 유닛(110)이 적어도 두 개의 엘이디 칩(130)과 중첩되어 있다.
예를 들어, 상기 방열홈(122)은, 적어도 두 개의 상기 엘이디 칩(130)과 중첩되도록 형성될 수 있다. 도 9에는 하나의 방열홈(122)이 6개의 엘이디 칩(130)고 중첩되도록 배치되어 있는 엘이디 조명 장치가 도시되어 있다.
이 경우, 상기 구리 유닛(110)은 상기 방열홈(122)에 삽입되어 적어도 두 개의 상기 엘이디 칩(130)들과 중첩하고 있으며, 상기 엘이디 칩(130)들, 특히, 상기 엘이디 칩들을 구성하는 금속물질들과 접촉하고 있다.
상기 구리 유닛(110)은 구리(Cu)와 같이 열전도성이 우수한 물질이 될 수 있다.
상기 인쇄회로기판(120)에는 상기 방열홈(122)을 사이에 두고 적어도 두 개의 상기 제1 패드(121a)들 및 적어도 두 개의 상기 제2 패드(121b)들이 마주보도록 배치되어 있다.
상기 인쇄회로기판(120)에 적어도 두 개의 상기 방열홈(122)들이 형성되어 있는 경우, 상기 적어도 두 개의 상기 방열홈(122)들에 삽입되는 적어도 두 개의 구리 유닛(110)들은 하나의 방열부 지지판(110a)에 장착되어 고정될 수 있다.
이 경우, 상기 방열부 지지판(110a)은 상기 인쇄회로기판(120)의 저면에 배치되며, 상기 방열부 지지판(110a)은 상기 히트 싱크(140)와 접촉할 수 있다.
부연하여 설명하면, 도 1 내지 도 4에서 설명된 본 발명에 따른 엘이디 조명 장치에서는, 각각의 구리 유닛(110)이 개별적으로 상기 히트싱크(140)에 땜납을 통해 연결되어 있다.
그러나, 적어도 두 개 이상의 구리 유닛(110)들은 하나의 방열부 지지판(110a)에 장착될 수 있으며, 상기 방열부 지지판(110a)이 상기 히트싱크(140)에 연결될 수 있다.
이 경우, 두 개 이상의 구리 유닛(110)들은 땜납을 통해 상기 방열부 지지판(110a)에 장착될 수 있으나, 두 개 이상의 구리 유닛(110)들은 상기 방열부 지지판(110a)과 일체로 형성될 수 있다.
즉, 두 개 이상의 상기 구리 유닛(110)들 및 하나의 상기 방열부 지지판(110a)은 구리와 같이 열전도성이 높은 물질을 이용하여 일체로 형성될 수 있다. 도 6에는 두 개 이상의 상기 구리 유닛(110)들 및 하나의 상기 방열부 지지판(110a)이 일체로 형성되어 있는 본 발명에 따른 엘이디 조명 장치가 도시되어 있다.
특히, 도 9에 도시된 바와 같이, 하나의 구리 유닛(110)이 적어도 두 개의 엘이디 칩(130)과 중첩되어 있고, 많은 수의 구리 유닛(110)들이 요구되는 엘이디 조명 장치에서는, 상기에서 설명된 바와 같이, 두 개 이상의 상기 구리 유닛(110)들이 하나의 상기 방열부 지지판(110a)에 의해 지지될 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 엘이디 조명 장치에서는, 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 구리 유닛(110)과 상기 히트 싱크(140) 사이에, 열전도성이 우수하고 두께가 얇은 나노 크기의 방열 시트(147)가 부착될 수 있다.
나노 크기의 상기 방열 시트(147)는 예를 들어, 합성수지재 또는 세라믹으로 구성될 수 있으며, 전도성의 얇은 막으로 형성될 수 있다.
상기에서 도 1 내지 도 4를 참조하여 설명된 본 발명에 따른 엘이디 조명 장치와, 도 5 내지 도 9을 참조하여 설명된 본 발명에 따른 엘이디 조명 장치에서, 상기 히트 싱크(140)는, 상기 인쇄회로기판(120)과 상기 구리 유닛(110)을 지지하는 본체(141), 상기 본체(141)의 측면들의 일부를 감싸는 제1 커버 브라켓(142), 상기 본체의 측면들의 나머지 부분을 감싸는 제2 커버 브라켓(143), 및 상기 인쇄회로기판(120)의 상기 평면의 외곽부를 감싸고, 상기 제1 커버 브라켓(142)과 상기 제2 커버 브라켓(143)에 의해 지지되며, 상기 인쇄회로기판(120)과 연결된 라인들을 커버하는 라인 홀더 가이드(144)를 포함할 수 있다. 또한, 상기 히트 싱크(140)는, 상기 제1 커버 브라켓(142) 및 상기 제2 커버 브라켓(143)에 의해 상기 본체(141)에 연결되고, 상기 본체(141) 중 상기 인쇄회로기판(120)과 상기 구리 유닛(110)이 배치되는 제1 측면과 반대되는 제2 측면에 배치되며, 팬이 장착되어 있는 팬 구동부(146)를 더 포함할 수 있다. 상기 팬 구동부(146)는 팬 홀더 브라켓(145)을 이용하여 상기 본체(141)에 장착될 수 있다.
첫째, 상기 본체(141)의 상단면은, 상기 구리 유닛(110) 또는 상기 방열부 지지판(110a)과 접촉한다. 상기 본체(141)의 상단면은, 상기 구리 유닛(110) 또는 상기 방열부 지지판(110a)과 땜납을 통해 체결될 수도 있으며, 별도의 체결수단 없이 단순히 접촉할 수도 있다.
상기 본체(141)의 표면은 외부와의 접촉면을 넓히기 위해 주름진 형태로 형성될 수 있다.
상기 본체(141)의 하단면은 상기 팬 구동부(146)와 밀착되어 있다.
둘째, 상기 제1 커버 브라켓(142) 및 상기 제2 커버 브라켓(143)은 상기 본체(141)에, 상기 방열부 지지판(110a) 및 상기 인쇄회로기판(120)을 고정시킬 수 있다.
셋째, 상기 인쇄회로기판(120)에는 상기한 바와 같이, 적어도 하나의 엘이디 칩(130)이 장착되어 있으며, 상기 엘이디 칩(130)과 중첩되도록 적어도 하나의 상기 방열홈(122)이 형성되어 있다.
상기 방열홈(122)에는 상기 구리 유닛(110)이 삽입된다.
넷째, 상기 라인 홀더 가이드(144)는, 상기 인쇄회로기판(120)의 상기 평면의 외곽부를 감싸고, 상기 제1 커버 브라켓(142)과 상기 제2 커버 브라켓(143)에 의해 지지되며, 상기 인쇄회로기판(120)과 연결된 라인들을 커버하는 기능을 수행한다.
즉, 상기 라인 홀더 가이드(144)는 상기 엘이디 칩(130)을 구동하기 위해 외부의 단자와 연결되어 있는 라인들을 커버하는 기능을 수행한다.
다섯째, 상기 팬 구동부(146)는 팬을 이용하여 상기 본체(141)로부터 전달된 열을 외부로 방출시키는 기능을 수행한다. 상기 팬 구동부(146)는 팬 홀더 브라켓(145)을 이용하여 상기 본체(141)에 장착될 수 있다.
이하에서는, 상기에서 설명된 본 발명에 따른 엘이디 조명 장치의 특징이 간단히 설명된다.
본 발명에 따른 엘이디 조명 장치는, 고방열 특성을 갖는 구리 유닛(Cu unit)(110)의 다양한 형상제어를 통하여, 다양한 조명 장치로 이용될 수 있으며, 특히, 고출력 및 고 방열 기능을 갖는 자외선 엘이디(UV LED) 경화장치로 이용될 수 있다.
본 발명은 종래의 엘이디 조명 장치의 방열 효과보다 매우 우수한 방열 효과를 제공할 수 있다.
일반적으로, 인쇄회로기판의 동박면은 절연층을 두고 구리 배선과 연결되어 있다. 그러나, 상기 절연층은 인쇄회로기판의 에칭공정에서도 제거가 되지 않는 단점을 가지고 있다. 따라서, 절연층으로 인해, 직접적으로 열이 전달되는 경로가 방해를 받기 때문에, 종래의 엘이디 조명 장치에서는 방열효과가 떨어지는 결과가 발생하였다.
본 발명은 이러한 문제를 해결하기 위한 것이며, 특히, 본 발명에서는, 절연층이 없이 직접적으로 상기 구리 유닛(Cu unit)(110)과 엘이디 칩(130)의 금속물질이 땜납을 통해 연결되어 있다. 따라서, 엘이디 칩(130)에서 발생된 열은 상기 금속물질을 통해 상기 구리 유닛(110)으로 신속하게 전달될 수 있다.
또한, 상기 구리 유닛(110)은 상기 인쇄회로기판(120)을 형성하는 알루미늄의 표면과 접촉되어 있기 때문에 열전달 속도 및 열 방출의 효과가 상승될 수 있다.
종래에 많이 사용되어지고 있는 비아 홀 방식을 이용한 엘이디 조명 장치와, 동일한 면적과 높이의 조건을 가지고 있는 본 발명에 따른 엘이디 조명 장치에 대해, 열 전달율 시뮬레이션을 수행한 결과, 본 발명의 열전달율이 종래와 비교할 때, 약 66% 이상 향상되는 결과가 얻어졌다.
본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.　 그러므로, 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
110: 구리 유닛 120: 인쇄회로기판
130: 엘이디 칩 140: 히트 싱크

Claims (10)

  1. 엘이디로 구성된 엘이디 칩(130)이 평면에 장착되어 있는 인쇄회로기판(120);
    상기 인쇄회로기판(120)에 형성되어 있는 방열홈(122)에 삽입되고, 열전도성 물질로 형성되며, 상기 엘이디 칩의 금속물질과 접촉하는 구리 유닛(110); 및
    상기 인쇄회로기판(120)의 저면 방향에 배치되어 있으며, 상기 방열홈(122)을 관통한 상기 구리 유닛(110)을 통해 상기 엘이디 칩으로부터 전달된 열을 외부로 방출시키는 히트싱크(140)를 포함하고,
    상기 인쇄회로기판(120)에는 상기 엘이디칩(130)과 전기적으로 연결되는 제1 패드(121a)와 제2 패드(121b)가, 상기 방열홈(122)을 사이에 두고 배치되어 있고,
    상기 구리 유닛(110) 중 상기 방열홈의 내부면에 접촉하는 측면에는 단턱을 갖는 돌출부(112)들이 형성되어 있고,
    상기 인쇄회로기판(120)에는 적어도 두 개의 상기 방열홈(122)들이 형성되어 있고,
    상기 적어도 두 개의 상기 방열홈들에 삽입되는 적어도 두 개의 구리 유닛(110)들은 방열부 지지판(110a)에 장착되어 있고, 상기 구리 유닛(110)들은 상기 방열부 지지판(110a)과 일체로 형성되고,
    상기 방열부 지지판(110a)은 상기 인쇄회로기판(120)의 저면에 배치되고, 상기 방열부 지지판(110a)은 상기 히트 싱크(140)와 접촉하고,
    상기 구리 유닛(110)에는 적어도 하나의 관통홀(113)이 형성되어 있으며, 상기 관통홀에는 상기 구리 유닛(110)과 상기 엘이디 칩(130)을 연결시키기 위한 땜납이 주입되는 고방열 형상 제어기술이 적용된 구리 유닛을 구비하는 엘이디 조명 장치.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 구리 유닛(110)의 측면들 중 상기 제1 패드와 상기 제2 패드를 향하는 측면은 상기 제1 패드 및 상기 제2 패드를 향해 볼록하게 돌출되어 있는 고방열 형상 제어기술이 적용된 구리 유닛을 구비하는 엘이디 조명 장치.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 방열홈(122)은 적어도 두 개의 상기 엘이디 칩(130)과 중첩되도록 형성되어 있고, 상기 구리 유닛(110)은 상기 방열홈(122)에 삽입되어 적어도 두 개의 상기 엘이디 칩(130)들의 금속물질과 접촉하며, 상기 인쇄회로기판(120)에는 상기 방열홈(122)을 사이에 두고 적어도 두 개의 상기 제1 패드(121a)들 및 적어도 두 개의 상기 제2 패드(121b)들이 마주보도록 배치되어 있는 고방열 형상 제어기술이 적용된 구리 유닛을 구비하는 엘이디 조명 장치.
  7. 삭제
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 히트 싱크(140)는,
    상기 인쇄회로기판(120)과 상기 구리 유닛(110)을 지지하는 본체(141);
    상기 본체의 측면들의 일부를 감싸는 제1 커버 브라켓(142);
    상기 본체의 측면들의 나머지 부분을 감싸는 제2 커버 브라켓(143); 및
    상기 인쇄회로기판의 상기 평면의 외곽부를 감싸고, 상기 제1 커버 브라켓과 상기 제2 커버 브라켓에 의해 지지되며, 상기 인쇄회로기판과 연결된 라인들을 커버하는 라인 홀더 가이드(144)를 포함하는 고방열 형상 제어기술이 적용된 구리 유닛을 구비하는 엘이디 조명 장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 히트 싱크는,
    상기 제1 커버 브라켓 및 상기 제2 커버 브라켓에 의해 상기 본체에 연결되고, 상기 본체 중 상기 인쇄회로기판과 상기 구리 유닛이 배치되는 제1 측면과 반대되는 제2 측면에 배치되며, 팬이 장착되어 있는 팬 구동부(146)를 더 포함하는 고방열 형상 제어기술이 적용된 구리 유닛을 구비하는 엘이디 조명 장치.
  10. 제 1항에 있어서,
    상기 구리 유닛(110)과 상기 히트 싱크(140) 사이에 삽입되는 방열 시트(147)를 더 포함하는 고방열 형상 제어기술이 적용된 구리 유닛을 구비하는 엘이디 조명 장치.
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